Licht im Terrarium

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mess:spektrometer_kalibration [2016/01/11 14:59] – sarinamess:spektrometer_kalibration [2016/01/29 21:23] – [Probleme und Fehlerquellen bei Spektrometern] sarina
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 ====== Probleme und Fehlerquellen bei Spektrometern ====== ====== Probleme und Fehlerquellen bei Spektrometern ======
  
-Spektrometer für den sichtbaren und angrenzenden UV- und IR-Bereich gibt es in unterschiedlichen Preiskategorien. Günstige Spektrometer fangen bei etwa 700 € an. Nach oben sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Typisch für höherwertige Laborspektrometer sind mittlere fünfstellige Beträge. Die günstigen Spektrometer leisten sich manche lampenbegeisterte Terrarianer. Nicht überraschend ist, dass diese Spektrometer Einschränkungen haben. Doch vielen ist nicht bewusst, welche Einschränkungen das sind. Daher sammle ich hier einige Probleme auf die ich zusammen mit den Besitzern verschiedener Spektrometer gestoßen bin.+Spektrometer für den sichtbaren und angrenzenden UV- und IR-Bereich gibt es in unterschiedlichen Preiskategorien. Günstige Spektrometer fangen bei etwa 700 € an. Nach oben sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Günstige Laborspektrometer liegen im Mittleren vierstelligen Bereich, höherwertige Spektrometer im Fünfstelligen. Die günstigen Spektrometer leisten sich manche lampenbegeisterte Terrarianer. Nicht überraschend ist, dass diese Spektrometer Einschränkungen haben. Doch vielen ist nicht bewusst, welche Einschränkungen das sind. Daher sammle ich hier einige Probleme auf die ich zusammen mit den Besitzern verschiedener Spektrometer gestoßen bin.
  
 ===== Wellenlängenkalibration ===== ===== Wellenlängenkalibration =====
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 Das Spektrometer soll die richtige Wellenlänge an der x-Achse anzeigen. Man kann das leicht anhand der Quecksilberlinien, die im Spektrum von Leuchtstofflampen enthalten sind, prüfen. Die Peaks müssen bei 297 nm, 313 nm, 331 nm 365 nm, 405 nm, 408 nm, 436 nm, 546 nm und 578 nm Wellenlänge liegen. Das Spektrometer soll die richtige Wellenlänge an der x-Achse anzeigen. Man kann das leicht anhand der Quecksilberlinien, die im Spektrum von Leuchtstofflampen enthalten sind, prüfen. Die Peaks müssen bei 297 nm, 313 nm, 331 nm 365 nm, 405 nm, 408 nm, 436 nm, 546 nm und 578 nm Wellenlänge liegen.
  
-[{{ :photometrie:wellenlaengenkalibration1.png?600 | Spektrum einer UVB-Leuchtstofflampe. Die Emissionslinien des Quecksilbers liegen dort, wo man sie erwartet. Das Spektrometer ist gut wellenlängenkalibriert. }}]+[{{ :photometrie:wellenlaengenkalibration1.png?600 | Spektrum einer UVB-Leuchtstofflampe. Die Emissionslinien des Quecksilbers liegen dort, wo man sie erwartet. Das Spektrometer ist gut wellenlängenkalibriert. }}]{{clear}}
  
 Bei einem schlecht kalibrierten Spektrometer, liegen die Emissionslinien nicht da, wo man sie erwartet sondern um einige Nanometer verschoben. Diese Verschiebung muss nicht über den ganzen Wellenlängenbereich konstant sein. Es kann sein, dass das Spektrum im grünen um 6 nm verschoben ist, im UVB aber um 10 nm. Bei einem schlechten Spektrometer wird das Ergebnis noch dazu anders aussehen, je nachdem wie warm das Spektrometer ist. Es kann also sein, dass die Wellenlänge bei der Messung der Leuchtstoffröhre um 6 nm zu klein gemessen wird, bei der anschließenden Messung einer LED aber plötzich 2 nm zu groß. Bei einem schlecht kalibrierten Spektrometer, liegen die Emissionslinien nicht da, wo man sie erwartet sondern um einige Nanometer verschoben. Diese Verschiebung muss nicht über den ganzen Wellenlängenbereich konstant sein. Es kann sein, dass das Spektrum im grünen um 6 nm verschoben ist, im UVB aber um 10 nm. Bei einem schlechten Spektrometer wird das Ergebnis noch dazu anders aussehen, je nachdem wie warm das Spektrometer ist. Es kann also sein, dass die Wellenlänge bei der Messung der Leuchtstoffröhre um 6 nm zu klein gemessen wird, bei der anschließenden Messung einer LED aber plötzich 2 nm zu groß.
  
-[{{ :photometrie:wellenlaengenkalibration0.png?600 |Spektrum einer Leuchtstofflampe. Die Emissionslinien des Quecksilbers liegen bei 6 nm kürzeren Wellenlängen als man erwartet. Das Spektrometer ist schlecht wellenlängenkalibriert. Es zeigt die Wellenlänge 6 nm kleiner als, als sie tatsächlich ist}}]+[{{ :photometrie:wellenlaengenkalibration0.png?600 |Spektrum einer Leuchtstofflampe. Die Emissionslinien des Quecksilbers liegen bei 6 nm kürzeren Wellenlängen als man erwartet. Das Spektrometer ist schlecht wellenlängenkalibriert. Es zeigt die Wellenlänge 6 nm kleiner als, als sie tatsächlich ist}}]{{clear}}
  
 Bei einem Spektrometer, das nicht auf die Wellenlänge kalibriert ist, sind alle Berechnungen aus dem Spektrum (effektive Bestrahlungsstärken, Farbtemperatur, Farbwiedergabe) falsch. Besonders aufpassen muss man auch,  wenn man beurteilen will, ob eine Lampe „nicht-terrestrische“ UVB-Strahlung abgibt. Diese Strahlung unterhalb von 290 nm ist sehr aggressiv und kommt im natürlichen Sonnenlicht nicht vor. Mit einem schlecht kalibrierten Spektrometer kann man leicht denken, eine Lampe wäre gefährlich oder ungefährlich obwohl es sich nur um einen Messfehler handelt. Bei einem Spektrometer, das nicht auf die Wellenlänge kalibriert ist, sind alle Berechnungen aus dem Spektrum (effektive Bestrahlungsstärken, Farbtemperatur, Farbwiedergabe) falsch. Besonders aufpassen muss man auch,  wenn man beurteilen will, ob eine Lampe „nicht-terrestrische“ UVB-Strahlung abgibt. Diese Strahlung unterhalb von 290 nm ist sehr aggressiv und kommt im natürlichen Sonnenlicht nicht vor. Mit einem schlecht kalibrierten Spektrometer kann man leicht denken, eine Lampe wäre gefährlich oder ungefährlich obwohl es sich nur um einen Messfehler handelt.
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